清华大学杨华中：用智慧互联保障基础设施安全

文/李丹

近来，以5G、人工智能、工业互联网为代表的新型基建，成为国家重点投入的发展领域，带动了相关行业的智能化水平不断提升。

在新基建几大板块中，物联网技术将成为关键组成部分。而工业物联网作为目前物联网项目应用最多而又关系国计民生的领域，备受瞩目。工业物联网系统闭环包括数据采集、数据传输、数据管理和分析以及上层应用;数据采集包括智能传感器、传感网等;数据传输中的通信技术包括 2G/3G/4G/5G、RS485 总线、光纤、LoRa、NB-IoT 等;数据管理、分析和应用层在一些技术领先的企业，则以数据中台和业务中台的形式体现。当前，中美贸易战局势紧张，工业互联网的数据采集、传输、存储、分析和应用等各环节不仅需要安全可控，而且需要低能耗和智能化。

致力于科技创新的先行者

作为一位集成电路专家，清华大学杨华中教授致力于通过科技创新改变我国基础设施结构安全现状。他是国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授、国际电气与电子工程师学会会士(IEEE Fellow)，曾获973先进个人、北京市优秀教师等荣誉。曾经担任IEEE TCAS-II、IJE、JCSC等多个国际学术期刊的编委，ASP-DAC’2020大会共同主席;现任设计自动化特别兴趣组计算技术联盟中国北方分会(Northern China ACM SIGDA Chapter)主席。

近年来，杨华中教授在高能效智能处理芯片、高速高精度数据转换芯片、电子系统设计自动化等方面取得了多项开创性成果。已经出版英文专著1本、改编英文教材1本、出版中文专著3本、中文教材1本、普通中文著作2本;发表学术论文500余篇;获得授权的国际发明专利100余项。获得纽伦堡国际发明展金奖、国际设计自动化年会(ISLPED)设计竞赛奖两次、国际学术会议最佳论文奖4次、教育部技术发明一等奖、中国公路学会科学技术一等奖。

智慧物联保设施安全

杨华中教授和他的团队早在2001年就致力于无线传感网核心芯片、自供能节点和基础设施监测无线传感网技术，已经成功孵化一家国家级高新技术企业——北京源清慧虹信息科技有限公司，建成了百余座大型桥梁/隧道和风电机组的长期监测系统，连续5年应用于国家干线路网监测，并拓展到地铁、铁路、边坡、古建筑、高层建筑、水电大坝、输电网络、管廊等领域，有力保障了基础设施安全运营。

当前，我国在役桥梁逐步进入养护期，大部分服役二三十年以上的桥梁，长期高负荷运营，普遍进入了病害集中期，部分新建桥梁也缺乏持续监测分析，尤其从今年4月以来，发生多起桥梁险情, 对人民生命财产安全产生潜在威胁。

今年5月5日，广东虎门大桥发生异常抖动，不少过往群众表示整个桥体像波浪一样 “起起伏伏” 摇晃，一时在网上引起了广泛热议。作为国家级高新技术企业，同时也承担着广东虎门二桥等数十座特大索承型桥梁监测任务，源清慧虹积极响应国家重大基础设施安全保障的要求，决定从2020年5月起至年底无偿向广大业主提供索力监测专项试运行服务，帮助业主快速掌握桥梁当前的基本健康状况。

在过去二三十年中，中国的基础设施建设一直处于高速发展的态势，但随着整体经济的发展，这一过程也将逐渐进入一个饱和期。如今在基础设施建设达到一定规模之后，“轻管养” 这一现状就必须得到改变，而源清慧虹凭借雄厚的技术储备提出了“低功耗无线传感器+云服务+中台”的智能化基础设施结构安全监测解决方案，打造了从感知层、数据采集层、数据传输层到云端的物联网完整的技术闭环体系。在各个环节，源清慧虹积累了一系列具有自主知识产权的创新技术，例如，通过感知层的低功耗、传输层的时间同步、从端到云的智能化等，确保传感网络的稳定、精准、高效和普适性，同时结合数据中台的多源异构数据接入和海量数据互联互通，为服务于交通、能源、建筑、航空等多个行业奠定技术基础，并通过大量高温、高寒、高湿、高盐等极端环境下的应用案例，证明了技术和解决方案的高可靠性。

源清慧虹智能化基础设施结构安全监测解决方案能有效解决基础设施安全预警、定期结构评估、应急响应、超载治理等一系列问题，可以在特殊异常事件发生的一小时之内，把整个全域内的基础设施做一次完整的安全评估，在一小时之内将评估报告递到管理员手上，以先进的技术服务保障基础设施安全运行，为平安世界的打造贡献自己的力量。

责任编辑：杨秀珍